灌浆期不同光强对水稻不同粒位籽粒品质的影响

为探讨灌浆期光照强度对水稻籽粒品质的影响及在不同品种类型和粒间差异,揭示弱光下水稻籽粒充实不良和米质变劣的生理机制,本文以代表性的超级稻品种"扬两优6号"和"武运粳23"为材料,以穗中部不同粒位籽粒为研究对象,以自然光强为对照,设置3种弱光处理(光强分别为对照的71%、55%和40%),研究了灌浆期不同光照强度对稻米品质的影响。结果表明:1)灌浆期光照强度对稻米品质影响较大,光强减弱稻米品质变劣,光照对米质形成的影响因光照强度大小、品种类型和籽粒着生位置不同而存在差异,同枝梗上迟开花籽粒稳定性较差,早开花籽粒稳定性较好。2)随光照强度降低,整精米率和直链淀粉含量降低,垩白度增加,不同光强下一次枝梗籽粒变化幅度大于二次枝梗籽粒;光强越弱,崩解值越低,消减值和粗蛋白含量越高,稻米蒸煮食味品质变差。3)生产上应因品种类型合理安排播期,通过栽培措施改善稻株受光条件,减轻光照不足对稻米品质形成的影响。     

不同钾水平下杂交稻~(14)C-光合产物运转动力学

用~(14)CO_2饲喂杂交籼稻威优35功能叶,研究光合产物在体内的运转。结果表明,源叶光合产物的输出及库(幼叶或谷粒)同化物输入的百分率(v)和时间(t)之间的关系均极显著地符合回归方程v=V[t+k)/[K_m+(t+k))。在分蘖期,主茎顶部完全展开叶可输出66％～79％的~(14)C-光合产物;低钾处理使源叶输出潜能和速率下降,过量钾处理加快光合产物输出速率;未展开的幼叶可输入28％～59％的~(14)C-光合产物,低钾不仅降低输入潜力,且使输入延迟。在灌浆期,剑叶可输出83％～97％的光合产物,其中77％～88％运往谷粒;低钾处理延迟光合产物输出时间,降低输出速率;过量钾处理降低输出潜力,但提高输出速率;低钾处理还降低同化物输入谷粒的比例和速率,过量钾处理降低同化物输入谷粒的比例,但提高输入速率。所以,从总体上看,低钾和过量钾处理都不利于新固定的同化物在体内的运输。     

利用同位素示踪研究夏玉米灌浆期同化产物的运转

以夏玉米京垦 1 1 4为材料 ,用1 4 C同位素示踪方法 ,结合活体测量法 ,研究了玉米灌浆期叶片1 4 C 同化产物的输出和籽粒对1 4 C 同化产物的积累动态。结果表明 ,叶片1 4 C 同化产物输出和籽粒1 4 C 同化产物积累均先快后慢 ,有一定的阶段性。以较快速率积累较多的1 4 C 同化产物有利于形成较大的粒重。     

杂交水稻库源关系和穗型对稻米垩白粒率的影响

对50个杂交水稻组合库源关系与稻米垩白粒率的相关性进行了分析,结果表明各种穗型品种总的看来与垩白粒率无相关性,但不同穗型品种的垩白粒率与库源关系表现出不同的关系,大穗型品种库源关系与稻米垩白粒率成正相关,小穗型品种库源关系与稻米垩白粒率成负相关,而中穗型品种库源关系与稻米垩白粒率无相关性。     

应用~(14)C示踪研究双季超高产栽培条件下水稻后期功能叶的光合特性

本研究结果表明 :超高产栽培 (VSHM)条件下剑叶和倒 2叶对14 CO2 的净同化强度分别极显著和显著高于对照 ,早稻和晚稻的趋势一致 ,是叶面积较大和单位面积光合速率较高所致。早稻和晚稻在灌浆结实期剑叶和倒 2叶的14 C 同化产物 5d内有1 7 5%～ 2 1 0 %滞留在标记叶内 ,滞留率晚稻大于早稻 ,倒 2叶大于剑叶 ,不同栽培处理之间差异不明显。14 C 的同化物有 45 3 %～ 65 4%向穗部运转 ,早稻大于晚稻 ,剑叶大于倒 2叶 ,VSHM比CK略有提高。VSHM超高产栽培双季实际产量达1 771 0kg hm2 ,比对照提高 1 8 3 3 % ,差异达 5%的显著水平     

川南冬水田杂交中稻品种与气候互作对稻米品质的影响

为了改善大面积生产的水稻稻米品质,2015年和2016年以杂交中稻优质稻品种‘旌优127’、高产品种‘Ⅱ优602’为材料,通过分期播种并设置高氮低密与低氮高密两种栽培方式,研究了杂交中稻品种、气候及栽培方式互作对稻米品质的影响。结果表明,随着播种期推迟,整精米率、长宽比呈升高趋势,垩白度、胶稠度呈下降趋势,垩白粒率则呈"V"字型变化;高氮低密与低氮高密两个栽培方式间稻米品质差异不显著,栽培方式与年度、品种、播种期对稻米品质的互作效应均不显著;整精米率、垩白度、垩白粒率、长宽比同时受年度、播种期和品种的互作效应显著,胶稠度在年度和品种间互作效应显著,直链淀粉含量在播种期和品种间互作效应显著。对稻米品质影响程度的降序排列是品种、气候、栽培方式。有利于提高稻米品质的气象条件为:播种—移栽相对湿度小、日平均气温高,移栽—拔节期日平均气温低、日照时数少,拔节—齐穗期日最高气温低、日最低气温高、日均相对湿度低,齐穗—成熟期日照时数少。水稻抽穗前的气象因子通过改变穗粒结构而间接影响米质,抽穗后温度升高引起籽粒灌浆速度加快致稻米品质下降。     

不同熟相小麦品种生育后期的群体光合强度及同化物的运转分配

用CXH-305型红外CO_2分析仪和同位素示踪技术研究了4个不同熟相小麦品种生育后期的群体光合强度和同化物在不同器官中的运转分配。结果表明,落黄较好的小麦品种,其籽粒灌浆初期的群体光合强度与落黄较差品种无显著差异;但到籽粒灌浆中后期,前者的群体光合强度则极显著地高于后者;到籽粒灌浆末期,落黄较好的品种仍维持相对较高的群体光合强度。~(14)CO_2示踪研究表明,在小麦生育后期,落黄较好品种植株各器官的放射性比活度高于落黄较差的品种。就同化物的运转分配而言,在籽粒灌浆期,落黄较好品种光合产物运输到茎秆和根系的比例较大,而落黄较差的品种运输到穗部的比例较大。文中讨论了不同熟相小麦品种产量差异的生理原因,并就小麦生产中的有关问题提出了建议。     

大穗型水稻品种剪叶处理后灌浆结实期源库关系分析

以大穗型水稻品种BL006和R-农白为试验材料,2015年在大田栽培条件下分期播种,研究剪叶处理对不同水稻品种灌浆结实、叶片可溶性糖含量、茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)含量等的影响,探讨大穗型水稻品种灌浆期间的源库关系。结果表明,(1)与对照相比,剪叶处理中,BL006和R-农白的千粒重显著降低24.34%和7.86%;BL006不同部位的千粒重均显著降低,R-农白仅上部二次枝梗的千粒重显著降低;两个品种的平均灌浆速率降低,到达灌浆峰值的时间提前,高速灌浆和总灌浆持续期缩短,但是,R-农白的起始灌浆速率提高。(2)与对照相比,剪叶处理中,BL006和R-农白剩余叶片的可溶性糖含量降低,但是,R-农白灌浆初期的可溶性糖含量显著提高40.59%。(3)与对照相比,剪叶处理中茎鞘NSC含量显著降低,无前期的积累过程;R-农白茎鞘NSC的输出时间提前到齐穗期;BL006和R-农白茎鞘NSC转运量显著降低23.32%和27.41%,转运率升高6.93%和18.88%,R-农白茎鞘NSC对籽粒的贡献率显著降低2.14%。试验结果表明,水稻剪叶处理中,库源比(粒叶比)增大,叶片可溶性糖和茎鞘NSC的输出增加,但无法弥补源的不足,导致籽粒灌浆速率降低、灌浆持续期(尤其是高速灌浆)缩短、千粒重降低。适当扩大库容,可协调源-流-库的关系,发掘大穗型水稻品种R-农白的高产潜力,从而促进大穗型水稻品种高产稳产。     

水分亏缺对小麦碳同化物的动员与分配

利用14 CO2 对小麦花前光合标记 ,在开花灌浆全期通过对对照 (CK)、中度胁迫(MS)、严重胁迫 (SS) 3个水分处理试验表明 :在灌浆过程中 ,中度胁迫处理叶中花前14 C 同化物输出比例为 1 6 56% ,略高于对照和严重胁迫 ,收获时同化物滞留最少( 8 68% )。严重胁迫处理颖壳中14 C 同化物外运比例最高 ,为 8 70 % ,约为对照和中度胁迫处理的 2倍。 3种水分处理茎中同化物输出比例不明显。胁迫程度增加 ,旗叶中同化物输出比例和撤退量增加 ,籽粒对同化物调运速度与比例增加。表明水分亏缺促进了籽粒对花前叶、鞘、颖壳等“临时库”同化物的再动员以及对后期产量的补偿     

重庆市部分新育成杂交水稻组合品质分析

对重庆市2005年水稻区域试验64个新组合的主要品质指标及产量性状分析结果表明,我市杂交水稻组合的稻米品质有了较大的提高,垩白粒率和垩白度两项主要品质均已有组合达国颁优质稻米一级标准,54.69%～73.44%的组合胶稠度达国颁优质稻米一、二级标准,但整精米率偏低、垩白粒率较高影响了稻米整体品质的提升.垩白粒率、垩白度与直链淀粉呈极显著的正相关、与粒形呈极显著的负相关,整精米率与垩白度呈显著的负相关;产量与品质性状的整精率、直链淀粉呈显著的正相关.适当增加有效穗、降低穗粒数和穗重,培育穗粒兼顾的组合可协调品质与产量的关系.     

同步开沟起垄精量穴直播对南方双季籼稻产量和稻米品质的影响

为了明确不同直播方式对早晚兼用双季籼稻产量和稻米品质的影响,该研究以常规早籼稻湘早籼45号和杂交晚籼稻泰优398为材料,进行早晚双季直播种植,比较人工撒直播(AS)和同步开沟起垄精量穴直播(PHDD)对早晚兼用双季直播稻出苗、产量和稻米品质的影响。结果表明,与AS相比,PHDD显著提高供试品种的出苗率,早晚季增幅分别为7.4%～14.2%和6.9%～8.0%;PHDD有利于提高供试品种周年产量,2个品种的增产幅度为3.23%～21.66%,其中湘早籼45号早晚2季增产均显著,泰优398为晚季增产显著;从产量构成因素来看,PHDD下供试品种的产量提高主要与有效穗数、每穗粒数有关;PHDD显著提高湘早籼45号早季的精米率、整精米率和垩白度以及泰优398晚季的垩白粒率,显著降低泰优398早季的整精米率及湘早籼45号晚季的垩白粒率、垩白度和蛋白质含量,直链淀粉含量无显著差异;PHDD显著提高泰优398晚季米粉的峰值黏度、热浆黏度、崩解值和最终黏度,显著降低糊化温度。总体来说,PHDD有利于提高优质水稻品种周年产量,主要与穗粒数协调有关,增产途径因品种和季节而异,同时显著改善湘早籼45号早季加工品质及晚季外观品质,降低泰优398的早季加工品质及晚季外观品质,但改善其晚季蒸煮食味品质,PHDD下晚季直播稻稻米品质改善明显。研究结果可为南方双季直播籼稻优质丰产栽培提供理论依据。     

头季稻齐穗期剑叶光合产物分配与再生稻产量的相关性

以两系、三系杂交组合及其父本为材料,用14C同位素示踪法研究了头季稻齐穗期剑叶光合产物的分配及其与再生稻产量的相关性,结果表明:(1)头季稻齐穗期剑叶光合产物80%~90%分配到穗部,10%~20%残留于叶、茎,且主要残留在剑叶中,仅5%左右残留在茎鞘中,茎鞘各节间残留量一般表现为倒1>倒2>倒3>倒4的趋势,倒2以下节间贮藏的光合产物占茎秆总量的1/3~2/3,品种(组合)间差异较大;(2)稻桩贮藏光合产物的52%~70%转运至再生稻体内,且分配至穗部的最多;(3)头季稻成熟期残留在茎鞘中,特别是倒2以下节间中的光合产物越多越有利于再生稻产量的提高;(4)本试验条件下,再生稻产量构成因素中,影响产量的首要因素是穗粒数。可见,选用穗粒数多、成熟期残留在茎鞘,特别是倒2以下节间中的光合产物较多的品种进行再生培植,有利于获得再生稻高产。     

抽穗期高温胁迫对水稻产量构成要素和品质的影响

以扬稻6号与南粳43为试验材料,通过在人工气候箱中进行高温处理,研究抽穗期高温胁迫对水稻产量构成要素及稻米品质的影响,旨在深入探讨高温对水稻的伤害机理。研究表明:水稻抽穗期高温降低了水稻的每穗总粒数、结实率和千粒重,同时稻米的糙米率、精米率、整精米率、可溶性糖和蛋白质含量也呈下降趋势,而稻米的垩白率、垩白度和直链淀粉含量增加明显,随胁迫温度的提高和胁迫时间的延长,2个水稻品种的产量构成要素和稻米品质急剧下降。相同温度胁迫下,扬稻6号的热害指数(Index of heat sensitivity,HIS)稍低于南粳43,其中扬稻6号的产量构成要素和品质受高温的影响也稍低于南粳43,说明扬稻6号耐高温能力高于南粳43。研究结果为进一步了解高温对水稻结实和稻米品质的伤害机理,筛选耐热性强的水稻品种提供重要的理论依据。     

钵苗摆栽籼粳杂交稻和常规粳稻丰产优质适宜施氮量分析

研究钵苗摆栽下籼粳杂交稻、常规粳稻丰产优质施氮量及综合效益,提出安徽沿江地区钵苗摆栽下适宜粳稻类型及施氮量。于2016—2017年连续2 a开展大田试验,以当地主栽籼粳杂交稻甬优1540和常规粳稻镇稻18为供试品种,设置0、195、255、315、375 kg/hm~2共5个氮肥水平(分别用N0、N195、N255、N315、N375表示),研究不同施氮水平对钵苗摆栽下不同类型粳稻产量、品质、相关农艺性状及经济效益的影响。结果表明,籼粳杂交稻甬优15402a均在N315处理下产量最高,达到10.30～11.55t/hm~2。常规粳稻镇稻18各施氮处理下水稻产量无显著差异,产量为7.43～8.91 t/hm~2。增施氮肥,不同程度增加了2个品种的糙米率、精米率和蛋白质含量,提高了加工品质和营养品质,但垩白率和垩白度整体有所提高,直链淀粉含量增高,不利于外观品质和食味的改善。甬优1540在N315处理下的整精米率与N375无差异,且在N315处理下的垩白度与N195无显著差异。另外,镇稻18在N195处理下的整精米率、蛋白质含量、垩白度和直链淀粉含量与其他氮肥处理无显著差异。钵苗摆栽下籼粳杂交稻丰产优质施氮量为315kg/hm~2,常规粳稻为195 kg/hm~2。在适氮水平下,钵苗摆栽甬优1540较镇稻18提高水稻产量22.9%～23.2%,整精米率2.15%～4.50%,蛋白质含量30.44%～37.41%,经济效益51.07%～53.33%,同时降低垩白度9.52%～13.73%。总的来说,在适宜氮肥水平下,钵苗摆栽下籼粳杂交稻较常规粳稻提高了水稻产量、品质和经济效益。     

不同氮效率小麦品种的光合碳同化特性

不同氮效率小麦品种的子粒产量和氮效率在缺氮条件(-N)下均以氮高效品种(H)最高,中效品种(M)次之,低效品种(L)最低。在-N下,不同氮效率品种相比,旗叶各测定期的光合速率(Pn)、叶肉导度(Gm)、碳酸酐酶(CA)活性、可溶性蛋白含量(SP)和RuBPcase活性均以H最高,M次之,L最低;叶绿素含量(Chl)、气孔导度(Gs)、Ca2+-ATPase活性和Mg2+-ATPase活性在不同氮效率品种之间的表现规律较差。结果还表明,光合作用底物CO2在液相中较强的传导能力和较强的暗反应活性,是氮胁迫条件下氮高效小麦品种具有较强光合碳同化能力和物质生产能力的重要生理基础。-N下的旗叶叶源量(LSC)、光合速率高值持续期(PAD)、叶绿素含量缓降期(RSP)、叶面积(LA)和平均光合速率值以H最大,M次之,L最低;丰氮条件(+N)下,子粒产量、氮效率和旗叶光合生理参数大体以M较好,H次之,L较差,与-N下不同氮效率品种上述性状或参数的表现规律有所不同。     

机械化种植方式对不同品种水稻株型及抗倒伏能力的影响

为探明机械化种植方式对不同品种水稻株型及抗倒伏能力的影响,试验选用籼粳交水稻(甬优2640和甬优1640)、常规粳稻(南粳9108和武运粳27)和杂交籼稻(新两优6380和II优084)共6个水稻品种为材料,系统研究高产栽培模式下钵苗机插、毯苗机插和机械直播方式对水稻叶形、叶姿、穗型、秆型及植株抗倒性能的影响,初步研明不同机械化种植方式下水稻株型特征与抗倒伏能力及差异。结果表明,钵苗机插水稻产量最高,毯苗机插水稻产量其次,机械直播水稻产量最低,差异显著(P0.05)。与毯苗机插和机械直播相比,钵苗机插使水稻上三叶叶长增长,比叶重增大,叶基角和披垂度减小,使水稻群体高效叶叶面积增加,剑叶叶绿素含量和净光合速率协同增加,穗型变大,粒叶比提高,并且使水稻株高增高,秆长增长,穗下节间增长(P0.05)。水稻基部1~3节间于钵苗机插方式下,较毯苗机插和机械直播,长度缩短、茎秆变粗、茎壁增厚、节间干质量增加、充实度变好、抗折力和弯曲力矩增大、倒伏指数降低(P0.05)。因此,长江下游稻麦两熟地区,钵苗机插能改善水稻株型,优化水稻群体结构,提升水稻抗倒性能,是实现水稻丰产、高产且低倒伏风险的较优机械化种植方式。     

早籼稻品种遗传改良进程中群体质量的演变特征

以1934～2006年育成,在我国南方广泛种植的16个代表性早籼稻品种为材料,参照生产实践及品种演变阶段,按育成时间将供试品种划分为高秆品种、矮秆品种、矮抗品种、优超品种4种类型,采用常规栽培方法研究其群体质量的演变特征。结果表明,早籼稻品种改良进程中,花后群体光合生产能力增强,干物质积累增加,齐穗期总颖花量增加,高效叶面积率与颖花根流量略有下降,有效叶面积率与成穗率变化不大,单茎茎鞘重呈先下降后略有上升的趋势。早籼稻群体进一步改良的有效途径是增强根系活力,促进根系水分与矿物质的吸收及根系物质向籽粒的转运;提高高效叶面积率,增加花后光合产物积累和总颖花量,进而提高粒叶比,达到源库协调。     

氮硫互作对冬小麦旗叶衰老、产量和氮素利用效率的影响

试验采用裂裂区设计,小麦品种(烟农19和汶农6号)为主区,施氮(N)量为裂区,设0(N0)、120(N120)、240(N240)kg hm-2三个施N水平,施硫(S)量为裂裂区,设0(S0)、20(S20)、40(S40)、60(S60)kg hm-2四个施S水平。结果表明,汶农6号开花后旗叶超氧化物歧化酶(SOD)活性、旗叶净光合速率、产量和氮素利用效率均高于烟农19。在一定施氮水平下适量施硫显著提高烟农19和汶农6号小麦开花后旗叶SOD活性和可溶性蛋白质含量,提高旗叶净光合速率和开花后干物质积累量,增加植株地上部氮素积累量和籽粒产量;当施氮水平为120 kg hm-2施硫量超过40 kg hm-2和施氮240 kg hm-2施硫量超过20 kg hm-2时,汶农6号植株地上部氮素积累量仍继续增加,但旗叶抗氧化能力和光合同化能力均无明显提高,籽粒产量不再增加,烟农19号旗叶SOD活性、可溶性蛋白质含量和光合速率均降低,植株地上部氮素积累量和籽粒产量均减少。在同一施氮水平下,两小麦品种氮素利用效率总体表现为随施硫量增加而降低的趋势。在土壤有效硫为38.9~42.1 mg kg-1的条件下,适量施用氮肥和硫肥有利于延缓小麦花后旗叶衰老,提高光合同化能力,增加籽粒产量,但不同品种小麦对氮肥和硫肥施用量的响应不同,氮素利用效率较高的品种在较高的氮硫供给水平下仍有较好的光合同化和产量表现,而氮素利用效率相对低的品种对高氮高硫的适应性较差,后期易早衰,影响产量和氮素利用效率。     

水稻籼爪交和粳爪交杂种优势的研究:Ⅳ.籼爪交杂种品质性状的杂种优势分析

长沙生态条件下籼爪交杂交稻在整精米率、精米长宽比、垩白粒率、垩白面积率、碱消值和直链淀粉含量方面表现为正向超亲优势；在精米长宽比、碱消值和直链淀粉含量方面表现为正向对照优势。三亚生态条件下籼爪交杂交稻在糙米率、总精米率、情米长宽比和胶稠度方面表现出正向对照优势，三亚籼爪交杂交稻的糙米率、总精米率、整精米率、精米长宽比和胶稠度对照优势极显著高于长沙相应性状的对照优势；三亚的垩白粒率对照优势显著高于长沙的垩白粒率对照优势；三亚的碱消值和直链淀粉含量对照优势显著低于长沙相应性状的对照优势。     

种植密度对不同矮生型西葫芦品种冠层源库特征及产量的影响

国内西葫芦品种有矮生和半矮生两类, 半矮生品种是目前保护地主要栽培类型。试验分别以2个半矮生"东葫4号"和"冬玉"及2个矮生品种"长青王3号"和"早青"为研究对象, 研究了种植密度对大棚西葫芦群体冠层、源 库特征的影响, 以揭示大棚西葫芦高产的关键因素。结果表明: 从低密度到高密度, 半矮生西葫芦品种冠层指标的变化高于矮生品种, 叶面积指数(LAI)、源供应能力、库容量的变化呈二次曲线, 透光率的变化与LAI趋势相反, 源库比随密度由低到高呈线性变化, 最适源库比下产量最高。低密度下, LAI较低, 漏光损失大, 源供应能力、库容量、源库比都较低, 库容量小是其产量较低的主要原因; 中密度下, 不同生育期LAI较高, 半矮生品种最大为4.4, 矮生品种最大为3.3, 冠层底部的透光率较小, 半矮生品种平均为12.4%, 矮生品种为13.2%, 源足、库大且接近最大值, 半矮生品种与矮生品种最大源供应能力分别为1 169.8 g·m^-2、736.9 g·m^-2, 最大库容量分别为422.4 g·m^-2、333.0 g·m^-2, 源库比接近最适值(半矮生与矮生品种分别为2.62、1.96)是其产量高的主要原因; 高密度下, 结果前期LAI上升最快, 达到峰值后群体底部透光率更低, 结果后期下部叶片早衰, LAI下降较快, 漏光损失大, 源的供应能力成为高密度下限制产量的主导因素。半矮生品种较矮生品种产量高, 其冠层有较高较稳的源供应能力是主要因素(半矮生品种的最大源供应能力是矮生品种的1.6倍), 保护地生产应选用半矮生品种。